UN İŞLEME AJANLARI 26.04.2017.

... konulu sunumlar: "UN İŞLEME AJANLARI 26.04.2017."— Sunum transkripti:

1 UN İŞLEME AJANLARI

2 Uzun yıllardan beri Amerika Birleşik Devletleri (ABD) ve Avrupa'da değişik amaçlarla unlara pek çok katkı maddesi katılmaktadır. Söz konusu katkı maddelerinin çeşitli fonksiyonları bulunmakta olup, bu maddelerden bazılan birden fazla etki oluşturabilmektedirler. Uluslararası Gıda Kodeks Komisyonu (CAC) tarafından verilen tanımda un işleme ajanları “unun pişme kalitesini ve rengini düzeltmek amacıyla ilave edilen maddeler” olarak ifade edilmektedir. Bu maddeler “ağartma ajanı” ve “hamur düzeltici” olarak da ifade edilebilmektedir. Un işleme ajanı olarak kullanılan katkı maddeleri için tüm katkı maddelerinde olduğu gibi fizyolojik ve toksikolojik açıdan güvenilir, teknolojik açıdan da gerekli olmak gibi özelliklerin bulunması istenmektedir.

3 Günümüzde katkı maddeleri her tür pişirilmiş unlu mamulde değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Un işleme ajanları ile ürün kalitesinde istenilen gelişmeler sağlanmakta ve tüketime sunulan ürünün değeri artmaktadır. Un işleme ajanları hamurun kıvamını ve gelişmesini olumlu yönde etkileyerek, farklı üretim çeşitlerine hamurun adapte olmasını sağlamaktadırlar. Bu maddeler hamurun pH’ sini ve enzim aktivitesini düzenleyerek, fermantasyonu hızlandırmakta ve işlenmeye karşı dayanıklılığını artırmaktadırlar.

4 1. UN İŞLEME AJANLARININ SINIFLANDIRILMASI
Un işleme ajanları temel bir gıda maddesi olan unun kalite ve içeriğinin geliştirilmesi, işleme yöntemlerinin iyileştirilmesi, son ürün kalitesinin arttırılması ve besleyici değerin korunması amacıyla kullanılan katkı maddeleridir. Bu amaçla değişik fonksiyonları olan pek çok gıda katkı maddesinden yararlanılabilmektedir. Bu maddeler aşağıda belirtilen ana başlıklar altında sınıflandırılabilmektedirler:

5 Emülgatörler ve hamur kuvvetlendiriciler Enzimler
Yükseltgen maddeler İndirgen maddeler Emülgatörler ve hamur kuvvetlendiriciler Enzimler

6 Mayalı top ekmek çeşitlerinde kullanılanlar
Bir sistemde; un işleme ajanları kullanıldıkları gıdanın cinsi ve fonksiyonel özellikleri göz Önüne alınarak da sınıflandırılabilmektedir. Buna göre; Mayalı top ekmek çeşitlerinde kullanılanlar %10'dan fazla çavdar unu içeren ekmeklerde kullanılanlar Test ve beyaz ekmek yapımında kullanılanlar Kek yapımında kullanılanlar Bisküvi yapımında kullanılanlar Bayatlamayı geciktirenler Koruyucu katkılar

7 Hamur ve son ürün kalitesini düzelten bu tip katkıların, değişik üretim aşamalarında farklı fonksiyonları bulunmaktadır. Bu bölümde un işleme ajanları yukarıda belirtilen ilk sisteme göre sınıflandırılmıştır.

8 1.1. YÜKSELTGEN MADDELER Unun geliştirilmesi amacıyla yükseltgenme işleminin kullanımı, ilk ekmek üretiminin yapıldığı zamanlardan beri gerçekleştirilmektedir. Yeni öğütülmüş veya taze unlar kötü kalitede hamur veya ekmek üretimine neden olduklarından eski uygulamalarda değirmenciler öğütme sırasında unu genellikle en az 4 ile 8 hafta depolayarak dinlendirmek veya olgunlaştırmak zorunda kalmışlardır. Ancak optimum olgunlaşmanın undan una değişmesi ve depolama maliyetinin çok yüksek olabilmesi nedeniyle, günümüzde öğütme ve depolama ile oluşturulan kontrolsüz yükseltgenme işlemlerinin yerini, una veya hamura yükseltgen niteliğindeki kimyasal maddelerin ilavesi işlemleri almıştır.

9 Yükseltgenmenin hamur üzerine etkileri; uzayabilirliğinin azalması, uzamaya karşı direncin artması ve sülfidril içeriğinin azalması şeklinde ifade edilmektedir. Yeterince yükseltgenmemiş hamurlar zayıf, yumuşak, uzayabilir ve düşük elastikiyette olmaktadır. Bu tip ürünlerde ekmek içi renginin soluk görünümde ve saklama kalitelin düşük olduğu gözlenmektedir. Uygun şekilde yükseltgenmiş hamurlar yeterli elastikiyet ve uzayabilirliğe sahip oldukları için kolay işlenebilmekte ve yapışkanlık hissi vermemektedir. Bu hamurlar fırınlandıklarında yeterince kabarmaktadırlar. Unlu mamullerde, yetersiz yükseltgenme kadar aşırı yükseltgenme de problemlere neden olduğundan yükseltgen maddeler doğru miktarlarda kullanılmalı ve yasal sınırlar aşılmamalıdır. Ekmek yapımında kullanılması gereken yükseltgen madde miktarı; unun gereksinimine (un tipi ve kuvveti, olgunluk derecesi), yasal sınırlamalara, kullanılan ekmek yapım yöntemine ve kullanılan yükseltgen maddenin tipine bağlı olmaktadır.

10 Yükseltgen maddelerin un ve unlu mamuller üzerine üç değişik etkisi bulunmaktadır. Bu etkiler;
Un olgunlaştırıcı Un ağartıcı Hamur geliştirici olarak sınıflandırılabilmektedir. Un işleme ajanı olarak kullanılan yükseltgen maddelerin kimyasal yapılan ve reaksiyon ürünleri Çizelge l’ de gösterilmiştir.

11

12

13 Un olgunlaştırıcılar; taze öğütülmüş beyaz una istenilen üretim karakteristiklerini sağlamak, un ağartıcılar; undaki karotenoid pigmentlerinin ekmek içinde oluşturduğu donuk sarı rengi uzaklaştırmak; hamur geliştiriciler, yüksek hızlı mekanik sistemlerde iç mukavemete dayanması için hamur-gluten matriksini güçlendirmek ve ekmeğe en iyi hacmi sağlamak amacıyla katılmaktadırlar.

14 Ülkemizde, Avrupa’nın büyük çoğunluğunda, birçok Latin Amerika ülkesinde ve Japonya'da yükseltgen amaçla izin verilen tek katkı maddesi askorbik asittir. Bunun dışında ABD'de potasyum bromat, potasyum iyodat, kalsiyum bromat, kalsiyum iyodat, aseton peroksit, kalsiyum peroksit ve azodikarbonamid gibi diğer yükseltgen katkı maddelerine de izin verilmektedir. Tüm bu maddeler glüten yapısının geliştirilmesine benzer şekilde katkıda bulunmakla birlikte, farklı miktarlarda kullanılmakta ve farklı reaksiyon hızlarına sahip olmaktadırlar.

15 Un olgunlaştırıcılar Unun doğal yolla olgunlaştırılması; ortam koşullarında 1 ile 2 ay kadar depolanması ile olmaktadır. Bu süre içerisinde un yağlarında bazı yükseltgenmeler gerçekleşmekte ve az bir miktar yağ hidrolizi ile serbest yağ asidi içeriğinde de artış olmaktadır. Bu tip reaksiyonlar yüksek sıcaklıklarda çok daha hızlı oluşmakta, ancak gıdanın hava geçirmez ambalajlarda veya buzdolabı sıcaklıklarında muhafaza edilmesi ile reaksiyonların oluşumu geciktirilebilmektedir. Bu gecikmeleri önlemek amacıyla un olgunlaştırıcılar kullanılmaktadır. Un sanayinde kullanılan başlıca yükseltgenler; azodikarbonamid (ADA) ve klordioksit’dir.

16 ADA (C2H4N4O2); Ana olgunlaştırıcı yükseltgen madde olarak kullanılmakta olup bu madde una değirmenden silolara transfer, edilme sırasında katılmakta ve birkaç dakika içerisinde reaksiyon vermektedir. ADA, un glutenindeki sülfidril gruplarını oksitleyerek etkisini göstermekte olup, etkisi hamurun yoğrulması ve fermantasyon aşamalarında oluşmaktadır. ADA aynı zamanda daha hızlı bir hamur gelişimini teşvik etmek için, isteğe bağlı katılan bir yükseltgen madde olup, ekmek yapımında da kullanılabilmektedir. Turuncu renkli ve toz halinde bir madde olan ADA potasyum bromat ile birlikte kullanıldığında 20/40 ppm‘ Iik karışım halinde, tek başına ise 45 ppm düzeyinde kullanılmaktadır. Klordioksit (CIO2) ise; klor gazı halinde, etki eden ve unun depolanması ve transferi sırasında etkisini gösteren bir un olgunlaştırma ajanıdır.

17 1.1.2 Un ağartıcılar Öğütme işleminde, hububat taneleri iki taş arasında ezilerek öğütülmektedirler. Bu basit işlem taneden kepek, alöron, tohum, endosperm gibi kısımların ayrılmasını sağlamaktadır. Una ilk öğütüldüğünde daha açık bir renk vermek amacıyla kepek parçacıkları elenerek uzaklaştırılmaktadır. Günümüzde kullanılan öğütme sistemleri ile unun elenmesi çok daha kolay ve ekonomik olmaktadır. Bütün bu kolaylıklara rağmen değirmencilerin istenilen kalitede beyaz un elde edebilmeleri amacıyla yapılan çalışmalarda, una renk veren maddelerin lipidler olabileceği saptanmış ve hegzan gibi çözgen sistemleri ile unun ekstrakte edilmesi sonucunda elde edilen ilk bileşenin karoten olduğu, ekstrakfm geri kalanını ise ksantofıllerin oluşturduğu belirtilmiştir. Bu renk maddelerinin yağda çözünür olması, hidrojen peroksit gibi suda çözünen maddelerin ağartma ajanı olarak kullanılmalarını engellemiştir. Günümüzde unu ağartmak için kullanılan yükseltgenler lipofiliktir.

18 Azot tetraoksit (N2O4); Bu maddelerden bilmen ve halen de birçok ülkede kullanılan en eski ticari un ağartma ajanıdır. Bu kırmızımsı kahverengi gaz, nitrik asidin demir sülfat ile reaksiyonu sonucu oluşmakta ve daha sonra hava ile seyreltilerek un içine verilmektedir. Gaz unun lipid fazında çözünerek karetenoid pigmentlerini oksidatif olarak abartmaktadır. Günümüzde ABD'de en fazla kullanılan un ağartma ajanı benzoil peroksit (C14H10O4)’tir. Klor gazı formunda (Cl2) bir madde olarak etki eden klordioksit, bu yüzyılın başından beri değirmenciler tarafından hem olgunlaştırıcı hem de ağartma ajanı olarak kullanılmaktadır.

19 Un sanayiinde geçmişte kullanılan ancak günümüzde kullanımına izin verilmeyen yükseltgenler nitrosil klorür (NOCl), azot triklorür (NCl3), katı olarak kullanılan ağartma ajanı da aseton peroksit (C3H8O3) olarak sıralanabilmektedir. Asetonun hidrojen peroksit ile oksidasyonu yoluyla elde edilen organik bir bileşen olan aseton peroksit (C3H8O3), un olgunlaştırıcı ve ağartıcı madde olarak kullanılmaktadır. Aseton peroksit, taşıyıcı ve seyreltici madde olarak rol oynayan nişasta ile birlikte, una toz halinde ilave edilmekte ve 20–40 ppm kullanım oranında ekmeğin tüm kalite karakteristiklerinin geliştirilmesinde etkili olmaktadır.

20 HAMUR GELİŞTİRİCİLER Birçok yükseltgen madde una su katılması ve karıştırma işlemi başladığında unun bileşenleri ile reaksiyona girmektedir. Bu reaksiyonlar sonucunda; serbest sülfidril grupları disülfıt parçalarına okside olmaktadır. Unun gluten proteinleri bu oksidasyonlarda ana hedeftir. Hamur geliştiriciler glüten ile reaksiyona girerek glutenin yapısında değişime neden olmaktadırlar. Glutenin yapısında olan bu değişim de; sülfidril gruplarının oksidasyona uğrayarak disülfıt bağlarına dönüşmesi şeklinde açıklanmaktadır. Papain benzeri sülfidril proteazlar unda düşük konsantrasyonlarda bulunan endojen proteolitik enzimlerdir. Bu enzimler tiyollerle aktive olmaktadırlar. Hamur geliştiricilerin gluten proteinlerine olan etkisi üzerine yapılan birinci açıklamada; bu hamur geliştiricilerin gluten üzerine olan indirekt etkilerinden söz edilmektedir.

21 Yükseltgen hamur geliştiricilerin gluten üzerine olan etkisine ait ikinci açıklama ise sülfidril gruplarının disülfıt bağlarına dönüştürülmesi ile ilgilidir. Un-su karışımı hava veya yükseltgen maddelerin varlığında karıştırıldığında glutende bulunan ölçülebilir sülfidril miktarında düşüş olmaktadır. Un-su karışımı ile oluşturulan hamurlarda bromat, azodikarbonamid gibi yükseltgenler hamurun dayanıklılığını arttırıp uzayabilirliğini düşürdüğünden, hamurun elastik matriksi kuvvetlenmekte böylece hamuru germek için daha fazla enerjiye gereksinim duyulmaktadır.

22 Hamur geliştiriciler, hamur elastikiyetini kuvvetlendirmekte veya arttırmakta, makinede hamur işlenmesini geliştirmekte ve son ekmek hacmini arttırmaktadırlar. Bilinen en eski hamur geliştirici bakır sülfat (CuSO4) olup bu maddenin unda kullaımına izin verilmemektedir. Günümüzde kullanılan başlıca hamur geliştiriciler potasyum bromat, kalsiyum iyodat, potasyum iyodat, kalsiyum peroksit ve askorbik asit’tir.

23 Potasyum bromat (KBrO3);
1980’li yılların ortalarına kadar, en etkili yükseltgen madde olarak çok yaygın bir şekilde kullanılan bir hamur geliştirici ajandır. Potasyum bromat yavaş etki eden, düşük pH’ da ve yüksek sıcaklıkta aktif olmaya başlayan yükseltgen bir madde olduğundan etkisini son fermantasyonun ileri aşamalarında ve pişirme işleminin başında göstermektedir. Bromat, sisteinin sülfidril gruplarını molekül içi ve moleküller arası disülfıt bağlarına çevirerek bağımsız protein konformasyonlannı stabilize etmekte ve bitişik protein molekülleri arasında bağlar oluşturmaktadır. Bu değişimin sonucu olarak da hamura daha fazla stabilite kazandırmaktadır. Bromatın genel olarak etki mekanizması hamurdaki serbest sülfidril gruplarının konsantrasyonunu düşürmektir.

24 Hamura bromat katılmasıyla glütene lipid bağlanmasının miktarı düşürülmektedir. Potasyum bromat hamurdaki glüteni okside ederek ekmeğin büyük hacimli olmasını sağlamaktadır. Bu maddenin geliştirici etkisi una ve pişirme işlemine bağlıdır. Bu etkinin; yeni öğütülmüş unlarda, yüksek proteinli unlarda ve belirli bazı hububat çeşitlerinden elde edilen unlarda daha fazla olduğu bilinmektedir. Ayrıca askorbik asit ile beraber kullanıldığında sinerjist etkisinin olduğu belirtilmektedir. Potasuyum bromat Kuzey Amerika'da yaygın olarak kullanılan ve ekmek ambalajının içindekiler listesinin sonunda yer alan bir hamur geliştiricidir. ABD'de yapılacak olan ekmek çeşidine ve unun kuvvetine bağlı olarak bromatın kullanılırlık oranı 10–75 ppm arasında değişiklik göstermektedir.

25 Kalsiyum İyodat (CaIO3), Ekmek üretiminde, ABD’de un ağırlığı üzerinden en fazla 75 ppm oranında kullanılmasına izin verilen ve Gıda İlaç İdaresi (FDA) tarafından onaylanan bir yükseltgen maddedir. Etkisi, bir miktar hızlı olmakla birlikte yavaş çözündüğü için hamur fermantasyonunun son aşamalarına kadar devam etmektedir. Kalsiyum iyodatın kullanım oranı unun kuvvetine bağlı olarak 10–75 ppm arasında değişmektedir

26 Potasyum iyodat (KIO3), Etkisi hızlı bir yükseltgen madde olup; hamur geliştirici özelliğini hamurun yoğrulması sırasında göstermektedir. Bu madde daha hızlı etki etmesi dışında, potasyum, bromata benzer şekilde işlev görmektedir. Son zamanlarda, potasyum iyodatın yerini, aynı şekilde hızlı etkili bir yükseltgen madde olan ve hamurun yoğrulma gereksinimini azaltan azodikarbonamid almıştır. ABD'de potasyum iyodat unlara, unun kuvvetine bağlı olarak, 10–75 ppm arasındaki oranlarda katılmaktadır.

27 Kalsiyum peroksit (CaO2), un yerine hamura katılan ve etkisi hızlı olan bu madde, gluteni kuvvetlendirmekte, hamurun kuru bir özellikte olmasını ve yapışkanlığının giderilmesini sağlamaktadır. Hızlı etkisini yavaşlatmak için erime noktası yüksek yağlarla kaplanarak da kullanılabilmektedir. Kalsiyum peroksit su kaldırma miktarının arttırılmasına gereksinimi olan ve işlenebilirliği geliştirilmiş daha yumuşak ekmek hamuru üretimini sağlamaktadır. ABD'nde hamurda, un ağırlığına göre en fazla 75 ppm oranında kullanımına izin verilmektedir.

28 Askorbik asit (C6H10O7); Pek çok gıda maddesinde kalite geliştirici özelliği nedeniyle gıda sanayinde hemen hemen her alanda teknolojik amaçlı olarak kullanılan antioksidan niteliğinde maddedir. Un sektöründe de un kalitesini arttırıcı bir katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Unda en önemli protein olan glütenin yapısı ve özellikleri unun kalitesini belirlemektedir. Glutenin yapısını oluşturan yüksek molekül ağırlığındaki proteinlerin (YMP) ve düşük molekül ağırlığındaki proteinlerin (DMP) ayrı ayrı birbirleriyle birleşmelerini sağlamak için DMP’ lerin kuvvetli bir yükseltgen madde ile yükseltgenerek tutulmaları gerekmektedir. Böylece YMP ile DMP’ lerin birbirleriyle birleşerek daha düzgün bir protein yapısı oluşturmaları sağlanmaktadır. Bu yapı oluştuğunda un olgunlaşmış ve istenen özellikleri bünyesinde toplamış olmaktadır.

29 Buğdayın öğütülmesi işleminden sonra unun içerisine askorbik asit katılmasının nedeni de kuvvetli yükseltgeme özelliği nedeni ile DMP’leri yükseltgeyerek tutması ve ortamda tepkimeye girmelerini engellemesidir. Askorbik asit kimyasal açıdan hem indirgen hem de yükseltgen madde olarak etki etmektedir. İndirgen olarak, lipid peroksitleri ile direkt reaksiyona girmekte ve ön-yükseltgen metalleri indirgeyerek lipidlerin oksidasyonuna karşı önleyici bir etki oluşturmaktadır. Askorbik asit aynı zamanda demirin emilimini geliştirmekte ve bu nedenle ekmeğin tüm besin değerinin korunmasına yardımcı olmaktadır. Bu etkilerini oluştururken askorbik asit dehidroaskorbik aside dönüşmektedir. Dehidroaskorbik asit de sülfidril gruplarını yükseltgeyerek gluten yapısını kuvvetlendirmektedir. Geleneksel hamur yoğurma sırasında atmosferik oksijen tarafından askorbik asit dehidroaskorbik aside yükseltgendiğinde etkili bir yükseltgen madde olarak işlev görmektedir.

30 Askorbik asit unlarda olgunlaştırıcı madde ve ekmek yapımında da hamur geliştirici olarak kullanılmakta ve vitamin özelliklerini fırın ısısına maruz kaldığında kaybetmektedir. Askorbik asidin katılması ile gözlenen hacim artışı genel olarak katılan miktara paralel bir artış göstermektedir. Askorbik asit unlara, unun kuvvetine ve kullanılan üretim yöntemine bağlı olarak 10–120 ppm arasındaki oranlarda ilave edilmektedir. Unda askorbik asit kullanımının genel olarak sağladığı avantajlar;

31 Zayıf glüten yapısını kuvvetlendirmek
Unda dinlenme süresini kısaltmak ve olgunlaşmayı sağlamak Hamur yapısında elastikiyet sağlamak Ekmekte yaklaşık %10 hacim artışı sağlamak

32 Maliyet unsurları göz önüne alındığında yükseltgen un katkı maddesi veya pişme aktivitesi sağlayan askorbik asit kullanıldığında potasyum bromat, azodikarbonamid veya sistein gibi maddelerin kullanılmasına gerek kalmamaktadır. Buğday türüne ve paçala bağlı olmaksızın askorbik asidin önerilen miktarlarda düzenli olarak kullanımı, un kalitesinin sürekliliğini sağlamaya yardımcı olmaktadır.

33 1.2. İNDİRGEN MADDELER Sıradan bir ekmek hamuru, şekil verebilmek için elle gerilebilme, esnek yapısından dolayı yuvarlanabilme gibi bazı karakteristiklere sahiptir. Bu tip hamurların ne ıslak ve yapışkan; ne de kuru ve sert bir dokuları olmalıdır. Hamur için gerekli olan karıştırma süresi unlu mamullerin ürettim oranını etkileyen sınırlayıcı bir faktördür. Ekmek hacminin düşmesini engelleyerek karıştırma süresini azaltmak üretim hattında %20 artışa neden olmaktadır. Bu nedenle de hamura karıştırma süresini azaltmak amacıyla bazı maddeler ilave edilmektedir. Bu amaç için kullanılan katkı maddeleri; indirgen maddeler, karışım süresini azaltıcılar ve proteaz enzimleridir.

34 Hamurdaki indirgen maddeler disülfıt bağlarına etki ederek bu bağlanan sülfidril gruplarına indirgenmesine neden olmaktadırlar. Söz konusu reaksiyonların ilk aşaması küçük molekül tiyollerin değişimini içermektedir. Bu reaksiyonlarda bir protein serbest bırakılmakta ve protein ile küçük molekül arasında disülfıt bağı ayrılmaktadır. Ayrılan bu disülfıt diğer tiyol grubu ile etkileşerek ikinci bir protein süifidril grubunun serbest kalmasını sağlayarak indirgenin okside formunu oluşturmaktadır. İndirgen maddelerin hamura katılması işleminin farinograf ve miksografda karıştırma süresini azalttığı uzun yıllardan beri bilinmektedir. Bu amaçla kullanılan başlıca indirgen maddeler; L- sistein, tripeptid glutatiyon ve çeşitli bisülfit tuzlarıdır. İndirgen maddelerin fazla kullanımı; düşük ekmek hacmi, kaba kabuk dokusu, zayıf kabuk rengi ve genellikle istenilmeyen ekmek görünüşü gibi düşük kalitede özellikler oluşumuna neden olmaktadır.

35 Sistein (C3H7NO2S); doğal olarak proteinlerin yapısında geniş oranda bulunan ancak ticari olarak L-sistein- HCl formunda biyokimyasal hamur geliştirme sistemlerinde kullanılan yüksek indirgeme gücüne sahip bir aminoasittir. Bu özelliği ile sistein protein grupları arasındaki disülfit bağlarını koparmakta ve böylece hem optimal bir hamur gelişimi için mekanik karıştırma gereksinimini azalmakta hem de enerji tasarrufu sağlamış olmaktadır. Bu maddenin indirgeme fonksiyonu un proteini ile karşılaşır karşılaşmaz başlamaktadır. Sisteinin serbest haldeki formu protein çözünürlüğünü arttırma açısından sistein-HCl fonnundan daha etkili olmaktadır. L-sistein aynı zamanda oksidan olan azodikarbonamid ile kombinasyonu şeklinde kullanıldığında karıştırma şiddetini de azaltmaktadır. Zayıf buğdayların yumuşak hamur özelliklerine sahip unlarında askorbik asitli karışımlar pişirmeyi iyileştirici etki yapmaktadırlar. Unlar düşük hamur nitelikleri gösterdiklerinde ise sistein/askorbik asit karışımı kullanılmasıyla belirgin bir hacim artışı sağlanmaktadır.

36 Glutatiyon (C10H17N3O6S); Buğday ve unun doğal yapısında yer alan ve canlı hücrelerin yaşamlarını devam ettirebilmek için yapılarında bulundurdukları bir indirgeme ajanıdır. Birçok dokuda bulunan bu düşük molekül ağırlıklı tripeptid; glutamik asit, sistein ve glisin bağlarından oluşmaktadır. Bu indirgen maddenin katılması ile hamur kıvamında azalma olmaktadır.

37 Sodyum sülfit (Na2SO3) ve sodyum metabisülfît (Na2S2O5); Katkı maddeleri listelerinde koruyucular sınıfında yer almaktadır. Bununla birlikte bu maddelerin ABD, Avustralya gibi bazı ülkelerde hamurda iz miktarda kullanımlarına izin verilmektedir. Söz konusu katkıların kraker, bisküvi hamuru gibi ürünlerdeki katılım oranlan 20–60 ppm’ dir. Sülfitler indirgeme ajanı olarak L-sistein’e göre daha az etkilidirler.

38 1.3. EMÜLGATÖRLER VE HAMUR KUVVETLENDİRİCİLER
Unlu mamullerde oluşan emülsiyonlar su içinde dağılmış yağ (y/s) tipindedir. Bu tip emülsiyonlarda sürekli faz polar, süreksiz faz ise apolardır. Hamur kuvvetlendiriciler gluten proteinleri ile etkileşime girerek fırıncıların "kuvvet" olarak ifade ettikleri karakteristiği hamura kazandırmaktadırlar. Bu maddelerin fonksiyonu katı/sıvı ara yüzeyindedir. Unlu mamullerde kullanılan bütün emülgatörler havanın sıvı faz içerisine alınmasına yardım ederek köpük oluşumuna yardımcı olmaktadırlar. Bu özellik kek yapımında ve ekmekte ince taneli kabuk oluşumu için önem taşımaktadır. Bu gruptaki emülgatörler genellikle spesifik bir fonksiyon amacıyla kullanılmaktadır. Örneğin, sodyum stearol laktilat (SSL) genellikle hamur kuvvetlendirici etkisi olduğu için kullanılmaktadır. Ancak bu madde emülsifıkasyonu ilerletmekte ve havanın hamur içerisine alınarak ekmek kabuğunun yumuşak kalmasını sağlamaktadır. Unlu mamullerde kullanılan başlıca emülgatörler; monogliseridler ve türevleri, sorbitan türevleri, anyonik hamur kuvvetlendiriciler, polihidrik bileşenlerin esterleri ve lesitindir.

39 1.3.1. Monogliseridler ve türevleri
Unlu mamullerde monogliseridler ve türevlerine ait üretim ve uygulamalar üzerine pekçok araştırma bulunmaktadır. Bu amaçla monogliseridler ilk olarak 1930'lu yıllarda kullanılmaya başlanmış, bu maddelerin ekmeğin bayatlaması üzerine olan geciktirici etkilerinden dolayı unlu mamul üreticileri tarafından daha konsantre monogliserid kaynaklarına gereksinim duyulmuştur. Bu gereksinim son konsantrasyonu %50–60 monogliserid olacak şekilde gliserin oranım yağa dönüştüren plastik monogliserid ile sağlanmıştır. Plastik monogliseridin endüstriyel ölçekte moleküler destilasyon işlemine tabi tutulmasıyla destile monogliserid elde edilmektedir. Destile monogliseridin minumum %90'ı monogliserid, karışımın geri kalan kısmı ise digliserid ve küçük bir miktarda yağ asitleri, gliserol ve trigliseridlerden oluşmaktadır. Son olarak da üreticiler toz haline getirilmiş destile monogliserid'i üretmişlerdir. Bu üç tip monogliseridin içinde destile monogliserid, kullanıma en uygun olanıdır. Monogliseridler ve türevleri ekmek hamuruna gluteni kuvvetlendirmek amacıyla ilave edilmektedir. Böylece üretim işlemi sırasında herhangi bir şoka dayanıklılık sağlanarak, ekmek hacmi arttırılmakta ve ince kabuk yapısı elde edilmektedir. Monogliseridin süksinik asit veya diasetil tartarik asit ile yan esteri anyonik surfaktan yapıda olup hamur proteinleri ile etkileşime girmektedir.

40 Süksinil monogliserit (SMG)( OOCH2CH2COO ); Süksinik asit ile yüzey aktif bir madde oluşturmak üzere reaksiyona girmiş bir monogliserid olup un proteinleri ile kolaylıkla etkileşime girmekte ve etkili bir hamur geliştirici olarak ekmeğin genel kalitesini iyileştirmektedir. İyi bir hamur kuvvetlendirici olan SMG, ekmek içini bir miktar, yumuşatma özelliğine sahiptir. Fiziksel yapısı nedeniyle, çok ince toz halinde olmadıkça, SMG’ yi hamur sisteminde çözmek güç olmaktadır.

41 Polioksietilen monogliserid (EMG) ,[ O(CH2CH2)n H]; Monogliseridlerin etilen dioksit ile reaksiyonu sonucu elde edilen, kuvvetli hidrofilik karakteristiklere sahip bir yüzey aktif maddedir. Belirgin derecede hamur kuvvetlendirici etki sergileyen EMG; hamurun işlenme özelliklerini geliştirmekte, ekmek hacmini arttırmakta ve ekmeğin dokusunu iyileştirmektedir. Ancak, ekmek içinin yumuşaklığı üzerine az bir etki göstermektedir. Ekmeğe diğer monogliseridler ile birlikte katılan EMG’ nin kullanım miktarının kritik olduğu ve aşırı kullanım durumunda hamurun fırında çöktüğü belirtilmektedir.

42 Monogliseridlerin diasetil-tartarat esterleri (DATA esterleri) mono ve digliseridlerin diasetil tartarik asit esterlerinden oluşan bir yüzey aktif maddedir. Etkili bir hamur geliştirici fonksiyon gösteren DATA esterlerinin kullanımıyla; daha kuru ve işlenmesi daha kolay, daha iyi gaz tutabilen ve yüksek hacimli, ince dokulu ekmeklerin üretilmesini sağlayan hamurlar elde edilebilirliktedir. Bu madde DAT, DATEM, TEM, DAWE vb. gibi değişik isimlerle de adlandırılmaktadır.

43 - eğilimli emülgatörler; monogliserid türevlerinin ikinci grubu olup kek üretiminde kullanılan emülgatörlerdir. Bu emülgatörler kek formulasyonunun katı yağ partikülleri fazında çözünmekte ve su fazında yağın emülsifıye olmasına katkıda bulunmaktadırlar. Bu maddeler ayrıca havanın yağ fazı içerisine girmesine de yardımcı olmaktadırlar. Bayatlamayı geciktirici madde olarak önemli uygulama alanları bulan, monogliseridlerin yumuşatmayı sağlayan aktif bileşeni - monogliseriddir.

44 Sorbitan Türevleri Sorbitan türevleri şeker alkolü olan sorbitolün katalizör varlığında stearik asit ile ısıtılması sonucunda oluşan iki reaksiyonla elde edilmektedir. Bu reaksiyonların birincisinde; sorbitol beş üyeli sorbitan halkasını oluşturmak için dönmekte, diğerinde ise kalan primer hidroksil grubunun asit ile esterleşmesi gerçekleşmektedir. Bu reaksiyonlar sonucu ortaya çıkan sorbitan monostearat yağda çözünmektedir. Önemli olan diğer sorbitan esterleri monooleat ve tristearattır. Bu üç esterden herhangi birisi etilen oksit ile reaksiyona girerek polioksietilen türevlerini vermektedirler. Monostearat türevi polisorbat 60, tristearat polisorbat 65 ve monooleat da polisorbat 80 olarak bilinmektedir. Polisorbat 60 ekmekte etkili bir iç yumuşatıcıdır. Monogliseridler ile birlikte kullanıldığında, sinerjist etki oluşturarak, hem yumuşatma hem de kuvvetlendirme özelliği artmaktadır. Sorbitan monostearatm unlu mamul uygulamalarında az bir kullanım alanı bulunmaktadır. Bu madde pasta ve kek üzerine veya içine sürülen şekerli kremalarda homojen bir havalandırma, parlaklık ve stabilite sağladığı için tercih edilmektedir. Polioksietilen türevlerinden monostearat polisorbat 60 yaygın oranda kullanılmaktadır.

45 1.3.3.Anyonik hamur kuvvetlendiriciler
SMG ve DATA’ ya ilaveten hamur kuvvetlendirici olarak kullanılan diğer anyonik emülgatörler; sodyum stearoil Iaktilat, sodyum stearil fumarat ve sodyum dodesil sülfattır.

46 Sodyum stearil laktilat (SSL) (C21H39O4Na); Stearik asidin laktik asit ile reaksiyonu sonucunda elde edilen stearoil laktik asidin sodyum tuzu olup çok yaygın olarak kullanılan bir 'hamur kuvvetlendirici ve hacim geliştiricidir. Serbestçe akan toz şeklindeki bu madde suda çözünmemekte, sıcak katı ve sıvı yağlarda ise kolaylıkla çözünmektedir. SSL hamurun su kaldırmasını önemli derecede arttırmakta, glüten yapısını kuvvetlendirmekte ve yoğurmaya toleransı, makine ile işlenebilirliği ve ekmeğin tüm kalitesini geliştirmektedir.

47 Sodyum stearil fumarat (SSF) (C22H39O4Na); Fumarik asidin yarı esteridir. Molekülün asit kısmı aktive edilmiş çift bağ içermektedir.

48 Sodyum dodesil sülfat (SLS) (C12H25O4SNa); 12 karbon atomlu dodekanol alkolünün sülfat esteridir. Ticari olarak bu alkol hmdistan cevizi yağının indirgenmesi ile üretilmektedir. Elde edilen karışım loril alkol olarak isimlendirildiğinden bu maddelerin bir diğer adı sodyum lauril sülfattır. Unlu mamullerde çırpma işlemine yardım etmek amacıyla kullanılmaktadır.

49 1.3.4. Polihidrik Bileşenlerin Esterleri
Gıda endüstrisinde poligliserol esterlerinin de emülgatör olarak kullanımları çeşitlilik göstermektedir. Bu maddelerin unlu mamullerdeki esas uygulama alanları kekler olup bu tip ürünlerde ağız hissini geliştirmek, kabuğun nemliliğini sağlamak ve hacmi geliştirmeye yardımcı olmak amacıyla kullanılmaktadırlar.

50 Gliserol monostearat (GMS), bir stearik asit radikali ile esterifıye edilmiş gliserolden oluşan bir monogliserid’dir. Yüzey aktif bir madde olan GMS ekmek üretiminde ekmek içini yumuşatmak amacıyla kullanılmaktadır

51 Lesitin Emülsiyonlar; içecekler, şekerlemeler, kekler gibi birçok gıdada önemli bir rol oynamaktadır. Lesitinin de bu rol içerisinde önemli bir yeri bulunmaktadır. Bu madde bisküvi ve kraker gibi yağ ve şekerce zengin hamurlarda yapışkanlığı önlemekte, kabartılmış pasta süslemelerinde iyi bir hacim, doku ve stabilite oluşturulmasında yardımcı olmaktadır. Cevizli çöreklerde ve diğer karışımlarda kullanıldığı zaman sulu hamurun tutulmasını ve taşınmasını kolaylaştırmaktadır. Ekmek ve diğer mayalı hamurların daha düzgün bir şekilde işlenebilmesini sağlamaktadır. Lesitinin hamur içinde yağları emülsifiye etmek, gaz kabarcıklarının dağılımını ve nişasta ile diğer partiküllerin yayılmasını sağlamak, gluten ve gliadin arasında etkileşim sağlamak, amiloz ve metalik iyonlarla kompleks oluşturmak gibi işlevleri bulunmaktadır. Lesitin içeren hamurlar yapışkan olmadan maksimum absorpsiyona ulaşabilmekte ve daha elastik yapıda olmaktadırlar. Lesitin katılması ile ekmek ve kek tavalarının, şekerleme kalıplarının ve diğer. Ekipmanların yağlanma işlemi de kolaylaştırılmakta ve böylece yağlama maliyeti, yağın yapışkanlığı ve ürünün dağılımı düzenlenmektedir.

52 1.4. Enzimler Enzimler ekmek üretiminde giderek yaygınlaşan bir şekilde kullanılmaktadır. Katalizör olarak enimler, hem parçalanma hem de sentez reaksiyonlarını; kimyasal olarak etkilenmeden veya reaksiyon ürünlerinin herhangi birinin parçası olmadan başlatıp, devam ettirmekte ve hızını düzenlemektedirler. Öğütülmüş hububat ürünleri, bazı bileşenleri arttırılmadıkça veya zenginleştirilmedikçe belirli unlu mamul tiplerinin üretiminin optimizasyonu için gerekli özelliklere sahip olmayan, doğal ürünlerdir. Hamuru geliştirmek için gerçekleştirilebilen çok sayıda farklı işlem söz konusu olabilmektedir. Örneğin, fermantasyonun optimizasyonu amacıyla enzim kullanımı gerçekleştirilmekte veya ürün kalitesinin renk, tazelik gibi belirli bir yönü geliştirilebilmektedir.

53 Enzimlerin unlu mamullerde kullanılmalarında önemli olan bazı faktörler bulunmaktadır. Bu faktörler sıcaklık ve pH’ dir. Unlu mamullerde kullanılacak olan enzimler genellikle oda sıcaklığında stabildirler. Bu yüzden enzimlerin denaturasyonu sıcaklık 50 °C veya daha fazla oluncaya kadar gerçekleşmemektedir. Sıcaklık gibi pH’ da enzim aktivitesini iki yoldan etkilemektedir. Çoğu enzim pH 4–9 değerleri arasında stabil olup asidik pH’ larda (pH<4) veya alkali pH’ larda (pH>9) denatüre olmaya çok yatkındırlar. Bazı durumlar dışında hamurlardaki pH 5–6 civarında olduğundan bu pH’ larda denatürasyon fırıncılar için bir problem oluşturmamaktadır. pH’ nin enzim aktivitesi üzerine olan ikinci rolü; enzimin aktif tarafındaki grupların iyonlaşmasına etki etmesi şeklindedir.

54 ENZİMLERİN EKMEK HAMURUNA KATILMASIYLA MEYDANA GELEN DEĞİŞİMLER;
Makinede işlenebilirliği arttırmak amacıyla belirli bir miktar gluten hidrolizi Belirli bir miktar nişasta hidrolizi Fermantasyon için şekerlerin sağlanması Belirli bir miktar lipid peroksidasyonu Hamur kuvvetlendirici Retrogradasyon ve kabuk sertliğinin azaltılması

55 Unlu mamullerde Önemli olan enzim kategorileri; nişastayı basit şekerlere parçalayan amilazları da içeren karbohidrazlar, hamurda mevcut proteinleri modifiye eden proteinazlar, buğday ve undaki yağlan hidrolize eden lipazlardır. Enzim etiketlerinde enzimlerin aktivitelerinin proteazlar için hemoglobin birimi (HU), -amilaz için düşme sayısı (FN) veya Sandstedt-Kneen-Blish (SKB) veya Hpoksigenaz için lipoksidaz birimleri (LU) gibi bazı terimlerle ifade edildiği gözlenmektedir.

56 Proteazlar; Proteinlerin polipeptidler, peptidler, peptonlar gibi küçük bileşenlerine ve sonundaki bunları oluşturan aminoasitlere hidrolizini veya parçalanmasını katalize eden, proteinazlar veya proteolitik enzimler olarak değişik isimlerle ifade edilen, büyük enzim grubunun herhangi bir enzimidir. Proteinlerin tümünün proteolitik hareket için substrat görevi yapmaları nedeniyle buğday albuminleri ve globulinleri yanında diğer proteinler (süt, soya unu, vb. gibi) de hidrolize olmaktadırlar. Proteaz enzimleri, gluten üzerine olan hidrolitik etkileri ile gluteni daha yumuşak ve esnek yaparak, hamurun karakterini modifiye etmekte ve özellikle çok kuvvetli unlardan ekmek yapımında yararlı olmaktadır. Proteaz enziminin en fazla kullanılan tipi fungal proteaz şeklindedir. Proteaz enziminin ekmek sanayisinde en yaygın kullanım amacı, beyaz tava ekmeği yapımında, hamurun yoğrulma gereksinimini azaltmak ve tuzlu krakerin yapımında makinada işlenebilirliğini arttırmaktır.

57 Amilazlar; Doğada yaygın olarak dağılmış ve karbohidrazlar genel sınıfı içerisinde yer alan enzimler grubudur. Bu enzimler nişasta ve nişastanın polisakkarit bileşenlerini fermente olabilir şekerlere parçaladıkları için ekmek yapımında özel bir öneme sahiptirler. Amilazlar etki ettikleri özel nişasta bileşenine göre -amilazlar ve - amilazlar olarak veya kaynağına ve kökenine göre hububat, bakteriyel ve fungal amilazlar olarak birbirlerinden ayrılmaktadırlar. Farklı kaynaklardan elde edilen amilazlar molekül ağırlığı, optimum pH, aktivasyon enerjisi, optimum sıcaklık ve ısıya dayanıklılık gibi karakteristiklerde değişiklik göstermektedirler.

58 Amilazlar hamura üretimin farklı aşamalarında iki amaç için katılmaktadırlar. Bunlardan birincisi; fermantasyon aşamasında maya fermantasyonu için maltoz ve glukozun substrat olarak oluşmasına yardımcı olmaktır. İkinci amaç ise, fırınlama aşamasında amilaz katılımı ile nişastanın retrağradasyorm sonucu unlu mamulün raf ömrünü uzatmaktır. Nişastanın amilopektin bileşikleri farklı amilazlar tarafından glikozidik bağlara hidroliz olmaktadır. Hasara uğramış granüllerdeki nişasta molekülleri üzerine olan amilaz etkisi, nişastanın dekstrinlere ve oligosakkaritlere hidrolizi şeklinde olmaktadır. Bu hareket suyun hamurdaki diğer bileşenlerle etkileşimini çoğaltarak hamur akışkanlığını arttırmaktadır. Bakteriyel amilaz, Bacillus subtilis’ in bir suşundan türetilen bir - amilaz enzimidir. Bu enzim, pişirme sıcaklığında, kısmen canlı kalarak yeterli bir ısıya dayanıklılık göstermesi nedeniyle hububat ve fungal -amilazlardan belirgin olarak ayrılmaktadır.

59 Bakteriyel amilaz, ekmeğin pişirilmesi sırasında nişastanın amilopektin fraksiyonunu parçalayabilmesi amacıyla bir miktar stabilitesini koruyabilmesi nedeniyle dikkatli olarak kontrol edilen kullanım miktarlarında bayatlamayı yavaşlatma veya sertleşmeyi Önleyici madde olarak bazı uygulama alanları bulmaktadır. Fungal amilaz, Aspergillus Oryzae küfünden elde edilen bir amilolitik enzim olup toz halinde veya tablet şeklinde ve çeşitli kuvvetlerde bulunabilmektedir. Fungal amilazın en genel formu olan tabletler genellikle amilaz birimi içermekte ve Standard kullanım için 100 kg una 4 tablet ilave edilmektedir. Fungal amilaz ısıya çok duyarlı olup 80°C sıcaklıkta tamamen inaktif hale gelmektedir. Malt amilazı ise bu sıcaklıkta aktivitesinin yarısından fazlasını koruyabilmektedir. Bu nedenle malt unu kullanımında söz konusu olabilen aşırı doz problemi fungal amilaz için geçerli olmamaktadır

60 Ekmeğin bayatlamasının geciktirilmesinde enzimlerin rolünü değerlendirirken ilk dikkate alınması gereken özellik bunların ısıl inaktivasyon sıcaklıkları olmalıdır. Amilaz enzimlerinin ısıl denaturasyon sırası, ilk önce fungal amilazlar, daha sonra hububat kaynaklı enzimler ve son olarak da bakteriyel enzimler şeklinde olmaktadır. Çoğu enzim ekmeğin pişirilmesi sırasında ulaşılan yüksek sıcaklıklarda denatüre olmakta ve bu nedenle, pişirme sonrasında nişastanın retrogradasyonu işlemini etkileme yeteneğine sınırlı olarak veya hiç sahip olmamaktadır.

61 Pentozanazlar; Buğday ununda yaklaşık %2–3 oranında yer alan pentoz şekerleri, suda-çözünen ve çözünmeyen formlarda bulunmakta ve unun performansı ile ekmek karakteristikleri üzerinde dikkate değer bir etki oluşturmaktadır. Genel olarak, yükseltgen maddeler ile muamele edildiğinde hidrofılik jeller oluşturma yeteneğinde olan suda-çözünen pentozanların yararlı etkiler oluşturduğu düşünülürken, suda- çözünmeyen pentozanların ise ekmek hacmini azalttıkları ve ekmek içi gözenek yapısını ve dokusunu kabalaştırdıkları belirlenmiştir. Pentozanların 3/4'nü oluşturan ksilanlar, 1,4 bağlan ile bağlanmış ksiloz polimerleridir. Pentozan şekerlerinden, ekmek yapımında yararlanılabilmesi amacıyla, özellikle son yıllarda, pentozanaz enzimi giderek yaygınlaşan bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır

62 Lipoksigenaz; Oksidoredüktazlar grubu içinde yer alan bir enzim olup hem undaki san karoten pigmentlerinin hem de doymamış yağ asitlerinin atmosferik oksijen ile çiftli yükseltgenmesini katalize etmesi nedeniyle ağartıcı bir etki oluşturmaktadır. Hamurda lipoksigenazın ikinci fonksiyonu ve günümüzde en çok kullanılma nedeni karıştırma toleransı ve hamurun- işlenme özelliklerini geliştinnesidir. Yağda çözünür un pigmentlerinin ağartılmasında lipoksigenazın kullanımı hamurda ilk uygulama alanıdır. Ekmek yapımında lipoksigenaz, ekmek içi rengini beyazlatmak amacıyla hamura, un ağırlığı üzerinden, %0,5 oranında ilave edilmektedir. Ekmek yapımında lipoksigenaz enziminin kullanımının bir diğer yararı da sülfidril gruplarının oksidasyonu ile proteinler arasında çapraz bağlar oluşturarak hamurun kuvvetini arttırmasıdır. Bu enzim ayrıca yağlar üzerine olan oksidatif etkisi nedeniyle ekmeğin lezzetini de arttırmaktadır.

63 Glukoz oksidaz; Unlu mamuller sanayinin ekmeğin kalitesinin geliştirilmesinde kimyasal yükseltgen maddelere alternatif arayışı sırasında önerilen enzimler içerisinde ticari kullanım alanı bulan bir enzimdir. Glukoz ve oksijenin glukonolakton ve hidrojen peroksite dönüşümünü katalize etmektedir. Oluşan hidrojen peroksit, daha sonra, gluten proteinlerindeki tiyol gruplarını disülfit bağları oluşturmak üzere yükseltgeyerek etki etmekte ve bu durum da hamurun kuvvetinin artışı ile sonuçlanmaktadır.

64 Heksoz oksidaz; Oksidatif bir enzim olup çok sayıda mono ve oligosakkaritin bunlara karşılık gelen laktonlara dönüşümünü katalize etmektedir ve aynı zamanda oluşan hidrojen peroksit de disülfıt bağlarının oluşumunu sağlamaktadır. Heksoz oksidazın etkisinin glukoz oksidaz ile karşılaştırıldığı bir çalışmada, aynı kullanım miktarlarında heksoz oksidazın hamur kuvveti ve ekmek hacmini glukoz oksidaza kıyasla daha etkili bir şekilde arttırdığı gözlenmiştir.

65 2. UN İŞLEME AJANLARININ GIDALARDA KULLANIM ALANLARI
Günümüzde hemen hemen bütün dünya ülkelerinde ekmek ve unlu mamullerin pek çoğunda bir gruptan fazla katkı maddesi kullanılmaktadır. Bu maddelerin kullanılması ile üretilen fırın mamulleri alışılmış eski ürünler karşısında değişikliğe uğramıştır. Tüketici tarafından oluşturulan arz ve taleplerin doğrultusunda ürün kalitesinde istenen faydaların sağlanmasıyla bu mamullerin tüketim değeri artmaktadır. Aşağıda un işleme ajanlarının çeşitli gıdalarda kullanım alanları açıklanmaktadır.

66 Ekmekler: Ekmek yapımında hamur; bütün ingrediyentlerin başlangıçta katılmaları ve daha sonra optimum noktaya kadar karıştırılmaları yoluyla elde edilmektedir. Karıştırıcıdan alınarak fermente olması için dinlendirilen hamur küçük parçalara bölünmekte, yuvarlanıp, şekil verilmekte ve fırında pişirilmektedir. Kabartıcı gazların çekirdeğini oluşturan gaz hücrelerini oluşturmak için hava; karıştırma sırasında hamur içine işlemektedir. Ekmeğin dokusu bu havanın hamur içinde çözünme derecesine bağlıdır. Zayıf çözünmede oluşan büyük hava kabarcıkları ekmeğe açık, damarlı bir yapı vermektedir. İyi çözünme ile oluşan birçok küçük kabarcıklar ise küçük gözenekli bir yapı oluşturmaktadır. Optimum oksidasyon, fermantasyon sırasında hava kabarcıklarının birleşmesini önlemektedir. Kaba gözenekli bir yapının istenildiği durumlarda hızlı etki eden yükseltgen ajanlar az miktarda kullanılmaktadırlar. Absorbe edilen hava miktarı hamur formulasyonu ne olursa olsun sabit kalmaktadır. Sodyum stearol laktilat (SSL) ve propilen glikol monoesterler (PGME) gibi bazı emülgatörler ise; büyük hava kabarcıklarının, küçük olanların içinde çözünmesi için yardımcı olmaktadırlar.

67 Ekmek yapımında monogliseridler genellikle bayatlamayı engelleyici katkı maddesi olarak kullanılmaktadırlar. Şekersiz hamurlarda, -amilaz; fermantasyonu zenginleştiren destek enzimidir. Fungal proteaz karıştırma süresini kısaltmak ve un glutenini olgunlaştırmak için kullanılmaktadır. Tuz ise hamurun karıştırma süresini arttırmaktadır. Bu yüzden hamur tamamen karışıncaya kadar beklenmekte ve sonra tuz katılmaktadır. Hamur pişme testlerinde optimum sonuçları veren toplam fermantasyon süresi, maya konsantrasyonu ve yükseltgen madde arasında karşılıklı etkileşim olduğunu ortaya çıkarmıştır. Yükseltgen madde ve maya gereksinimi arttığı zaman toplam fermantasyon süresi düşmektedir

68 Dinlendirilmeyen hamur tiplerinde; karıştırmadan sonra kabarma süresi olarak 10–20 dakika verilmektedir. Daha soma parçalayıcıya gönderilerek normal işleme devam edilmektedir. Bu tip hamurlarda L-sistein ve sodyumbisülfıt indirgen madde olarak kullanılmaktadır. Dinlendirilmeyen hamurların formulasyonundaki başlangıç noktası 30 ppm bromat ve 50 ppm askorbik asittir. L-sisteinin kullanılmadığı durumlarda ekstra hamur kuvvetlendirici gerekmektedir. Bu tip hamurlardaki maya miktarı normal hamurlardakine göre daha fazladır. Maya fermantasyonu için az miktarda şeker de kullanılmaktadır.

69 Yüksek hızlı karıştırıcılarda hazırlanan hamurlar için absorpsiyon yüksektir. Mekaniksel olarak geliştirilen hamurların oksidan madde gereksinimleri fermente hamurlardan daha fazladır. Bu tip hamurlardaki emülgatör, hamur geliştirici ve enzim düzeyleri dinlendirilmeyen hamurlardaki gibidir. Mayalı hamurlarda ise; un oranı düştüğünde karıştırma zamanı, absorpsiyon, maya düzeyi ve oksidan madde gereksinimleri artmaktadır. Bu tip hamurlarda karıştırma süresini azaltıcı maddeler nadiren kullanılmaktadır. Bitmiş ürünün raf ömrünü uzatmak amacıyla da -amilaz kullanılmaktadır.

70 Yüksek lif içerikli hamurların oksidan madde gereksinimleri Standard hamurlardan çok yüksektir. Bu tip hamurlarda askorbik asit kısmen etkili olmakta ve 150–200 ppm‘ lik miktarda rutin olarak kullanılmaktadır. Bromat 30–50 ppm ve ADA ise 25 ppm düzeyinde kullanılmaktadır. Bu hamurlara özellikle yüksek viskoziteli olan guar, keçiboynuzu, ksantan veya karboksimetil selüloz gibi gamlar da katılmaktadır. Ancak gamların kullanımında su katılmadan önce bu maddelerin diğer ingrediyentlerle birlikte iyice karıştığından emin olunması gerekmektedir.

71 Son yıllarda birçok teknolojik ve ticari nedenlerden dolayı fırıncılar donmuş hamur kullanmaktadırlar. Birçok çalışma, donmuş hamur üretiminde mayaların etkisiz kalmalarının ana faktör olduğunu belirtmişlerdir. Dondurulmuş hamurlarda yüksek düzeyde, oksidan madde kullanımına gereksinim duyulmaktadır. En eski ve basit ekmek tipi olan ekşi hamur ekmeklerinde ise maya ve biraz vital buğday gluteni dışında katkı maddesi kullanılmamaktadır.

72 Tatlı hamurlar: Tatlı hamurlar ve Danimarka hamurlan yüksek oranda şeker, yağ, emülgatör ve maya içerme özellikleri nedeniyle ekmek hamurlarından ayrılmaktadırlar. Bu ürünler çoğunlukla yumurta ve yüksek oranda yağsız süt tozu içermektedirler. Bu tip hamurlarda %8-12’lik sıkıştırılmış maya kullanılmaktadır. Tatlı hamur tamamen gelişinceye kadar karıştırma işlemi uygulanmaktadır. 30 dakikalık fermantasyondan sonra hamur yayılmakta, tarçın ve şeker ile doldurulup, yuvarlanmakta, parçalara bölünerek, ön fermantasyona bırakılmakta ve yüzeyde fazla kahverengilik olmayacak şekilde pişirilmektedir. Danimarka hamurlarında ise; bütün katkılar birbiri içerisine girinceye kadar karıştırılmaktadır. Hamur oldukça yumuşak olduğundan parçalayabilmek için soğutulmaktadır. Bu tip hamurlarda mayaların dışında kullanılan tek katkı maddesi monogliseridlerdir.

73 Pizza hamuru: Pizza hamuru için kullanılan un; % 12. 0–12
Pizza hamuru: Pizza hamuru için kullanılan un; % 12.0–12.5 protein içeren iyi kaliteli un olmalıdır. Hemen kullanılacak olan hamurlar 10–15 dakikalık bir fermantasyona tabii tutulmaktadırlar. Bu tip hamurlara katılan indirgen maddeler kabuk rengi, lezzet ve çiğneme özelliklerini düzeltmektedir. Sodyum stearol laktilat kaim kabuklu pizzalarda kabuk hacmini geliştirmek amacıyla kullanılmaktadır. Pizza hamurlarında kullanılan maya düzeylerindeki küçük ayarlamalar fermantasyon miktarını istenilen noktaya getirmek için yapılabilmektedir, ancak çok fazla maya kullanılması sonucunda pişirme sırasında kabukta büyük kabarcıklar oluşabilmektedir.

74 Kruvasan: Tipik kruvasan hamuru %10 şeker, %1 tuz, %4 margarin ve yüksek maya içeriğinden oluşan düz bir hamurdur. Karıştırma, yayma ve oklava ile açma işlemlerinde çeşitli varyasyonlar kullanılmaktadır. Kruvasan hamurları soğuk olarak karıştırılmakta ve bu işlem fermantasyonu geciktirmektedir. Kabarma sıcaklıkları da yağın erime noktasını ( 37 °C) geçmeyecek şekilde düşüktür. Bu nedenlerden dolayı oldukça yüksek miktarda maya kullanılmaktadır. İstenilen kalitede kruvasan eldesi amacıyla kullanılabilecek katkı maddeleri yükseltgen ajanlardır.

75 Tuzlu krakerler: Tuzlu krakerler mayalı hamur ve normal hamur üretim teknikleri ile oluşturulmaktadır. Kullanılan un normal ekmek unundan daha zayıf olup, ABD'de genelde yumuşak kırmızı buğdayın öğütülmesi ile elde edilmektedir. Bu tip unların gluten protein içeriğinin çok düşük olması nedeniyle bazı durumlarda fırında iyi bir kabarma sağlamak için sert kırmızı buğday unu ile paçal yapılarak da kullanımları gerçekleştirilmektedir. Absorpsiyon düşük olduğundan karıştırma sırasında gluten gelişimi olmamaktadır. Hamur ince tabakalar halinde üst üste konulmakta ve kesilmeden önce dönen makaralardan geçirilerek inceltilip, kesilmekte ve pişirilmektedir. Bu tip krakerlerde glutenin uzayabilirliği fermantasyon sırasında artmaktadır ve bu işlem üst üste tabakalar halinde yerleştirme işlemini kolaylaştırmaktadır. Bu etkinin bir kısmı etanol ve fermantasyon asitlerinin gluten üzerinde olan hareketi sonucunda bir kısmı ise un proteazları sonucu oluşmaktadır. pH üzerine olan etkilerinden dolayı farklı proteazlar kullanılmaktadır.

76 Fungal proteazlar mayalı hamurlar da (pH 4) yüksek aktiviteye sahip iken bakteriyel serin proteazlar pH 7 olan hamurlarda aktiftirler. Sıvı mayalı hamur sistemi kullanıldığında unun az bir kısmına un proteazları tarafından etki edilmektedir ve fungal ve/veya bakteriyel proteaz katılması gerekmektedir. Tuzlu krakerlerde indirgen maddeler gluteni olgunlaştırmak ve makinada işlenebilirliğini arttırmak amacıyla kullanılabilmektedirler. Bu etkileri oluşturabilmek için sodyum bisülfit 10–2.5 ppm düzeyinde uygulanmaktadır. Snek krakerlerde ise, gluten fermantasyonla olgunlaşmadığından hamurun makinede işlenebilirliğini sağlamak amacıyla bazen proteaz veya bisülfit katılabilmektedir.

77 Kekler: Keklerde karıştırma ve pişirme sırasında kek hamurunda bulunan gaz kabarcıklarının durumu önemlidir. Karıştırma sırasında oluşan hava kabarcıklarının yüzey gerilimini ortama katılan çözünür protein ve/veya emülgatör gibi ingrediyentler düşürmektedir. Yağ kullanıldığında ise; köpük oluşumunun farklı mekanizmaları etkilenmektedir. Yağ, protein köpüklerinin stabilitesini bozduğundan köpükten şortening damlacıkları izole edilmelidir. Bu işlem eğilimli emülgatörlerin yağa ilavesi ile tamamlanmaktadır. Bu emülgatörler yağ/su ara yüzeyinde katı bir film oluşturarak havanın kek hamuruyla olan etkileşimini ilerletmektedirler. Kullanılacak olan emülgatör kek ingrediyentleri ile karışmadan önce yağda çözünmelidir. Yağ ve - eğilimli emülgatörlerle yapılan kekler genelde tek bir karıştırma aşamasıyla elde edilmektedir. Kabartıcı asitlerden gelen ve gibi polivalan katyonların bulunması; hava/su ara yüzeyindeki protein filmini stabilize etmekte ve kabarcıkların stabilitesini ve kabarmayı arttırmaktadır. ’un yokluğunda kek hamuru ısıtılırken protein film stabilitesi bozulmakta ve son üründe kabarma iyi bir şekilde gözlenememektedir.

78 Kekler, için ilk aşama katı yağ partiküllerinin (şortening) krema haline getirilmesidir. Kekler için olan tipik plastik şortening %3–4 - monogliserid içermektedir. Katı yağ partiküllerinde %0.25 düzeyinde bulunan polisorbat 60, bitmiş ürünün gözenekliliğini geliştirmektedir. Şortening amacıyla kullanılan sıvı yağ, keklerin daha gevrek olmasına, nemli ağız hissine ve plastik şortening ile yapılan benzer keklere göre uzun süre taze kalmasına neden olmaktadır. Gevrekliğin arttırılması taşımada problemlere neden olmaktadır. Yağda çözünen a-eğilimli emülgatörlerin kullanılması ile bu sorun engellenmektedir. En genel olan kombinasyon bitkisel yağda çözünen %10–14 propilen glikol monoesterleridir. %l–2 oranında stearik asit katılması emülgatörü daha fonksiyonel yapmaktadır.

79 Donat kekler: Donat kekleri diğer kek hamurlarının daha zayıf karakterde ve düşük şeker içerikli olanlarıdır. Tipik donat kek karışımı %40 şeker ve %13 emülsifıye olmamış şortening içermektedir. Donat karışımlarında bulunan diğer ingrediyentler; yağı alınmış soya unu, yağsız kuru süt, patates nişastası ve kurutulmuş yumurta akıdır. Bu ingrediyentlerin esas fonksiyonu bitmiş ürünün gevrekliğini arttırmak ve aynı zamanda kızartma sırasında yağ absorpsiyonunu sınırlamaktır. Proteinler yağ absorpsiyonunu düşürürken patates nişastası donatta nemin kalmasını ve uzun raf ömrü sağlamaktadır. Bu tip ürünlerde lesitin %0.4–0.8 düzeyinde ıslatma ajanı olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda hamur akışını kontrol etmektedir. Monogliseridler kabuğun gevreklik kazanmasına yardımcı olmakta ve raf ömrünü uzatmaktadırlar. Ancak fırıncılıkta kullanılan diğer emülgatörler kızartma sırasında yağ absorpsiyonunu arttırmaktadırlar

80 Guar, keçiboynuzu, sodyum karboksimetil selüloz gibi yüksek viskoziteli gamlar %0.1–0.25 oranında kuru karışıma katılmaktadırlar. Gamlar viskozitenin düzenli olmasına yardımcı olmakta ve aynı zamanda suyu bağlayarak yağ absorpsiyonunu düşürmekte ve raf ömrünü uzatmaktadırlar. Donat keklerin kabarması %1.5’lik sodyum karbonat ve %2.1 sodyum asit pirofosfat (SAPP) ile geliştirilmektedir.

81 Tatlı bisküviler: Bisküvilerde ticari üretim açısından genişlik/yükseklik oranı önemlidir. Genellikle formulasyondaki şeker ve/veya şortening miktarları üzerinde yapılan ayarlamalarla düzgün bir bisküvi genişliği elde edilmektedir. Hamurun yayılması unun klorlanmasından, hamura emülgatörlerin katılması veya bazı enzimlerin kullanılmasından etkilenmektedir. Fırında bisküvi yerçekiminin etkisi altında nişasta şişinceye kadar yavaşça yayılmakta ve yapıyı oluşturmaktadır. İngrediyentler nişastanın şişmesini geciktirmekte veya hamur viskozitesini düşürerek yayılmayı arttırmaktadırlar. Unun klorlanması yayılmayı sınırlandıran etkili bir yoldur. Bazı emülgatörler viskoziteyi düşürerek bisküvinin yayılmasını arttırmaktadırlar.

82 Monogliseridler nişasta jelatinizasyonunu SSL'den daha fazla geciktirmektedirler. Enzimler ve sodyum bisülfit gibi indirgen ajanlar hamur viskozitesini düşürerek bisküvi yayılımını arttırmaktadırlar. Papain bisküvinin yayılmasını arttırmakta, aynı zamanda sert kırmızı buğday unundan bisküvi yapımına olanak sağlamaktadır. Sodyum metabisülfit 200 ppm düzeyinde kullanılarak sert tatlı bisküvilerin yayılmasını %12 oranında arttırmaktadır. Bisülfit pişme sırasında bozunmakta ve %0.14'lük kısmı bisülfit olarak kalmaktadır. Geri kalanı ise sülfata veya proteine bağlı tiyosülfat esterlerine dönüşmektedir.

83 3. UN İŞLEME AJANLARI İLE İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER
Un işleme ajanlarının toksikolojik değerlendirmeleri ve insan sağlığı üzerindeki etkileri uluslararası düzeyde ele alman bir konudur. Diğer katkı maddelerinde olduğu gibi un işleme ajanları konusunda da Uluslararası Gıda Kodeks Komisyonunun Uzman Komitesi (JECFA) ve Avrupa Topluluğu (EC) bilimsel komiteleri tarafından detaylı toksikolojik çalışmalar gerçekleştirilmekte ve bu çalışmalar sonucunda gıdalardaki kullanım miktarları belirlenmektedir. Unlu mamullerde un işleme ajanlarının kullanım mevzuatı ülkeden ülkeye değişiklik göstermektedir. Örneğin hızlı etki gösteren potasyum iyodat, kalsiyum iyodat, kalsiyum peroksit ve azodikarbonamid gibi oksidanların EC ülkelerinin mevzuatında kullanımına izin verilmezken; ABD' deki Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından potasyum iyodatm 3–20 ppm, kalsiyum iyodatın 3–20 ppm, kalsiyum peroksitin 10–50 ppm ve azodikarbonamidin 5– 30 ppm düzeylerinde kullanımına izin verilmektedir.

84 Yavaş etki gösteren oksidanlardan potasyum bromat bilinen en eski un olgunlaştıncı katkı maddesidir. Pişirme işlemi sırasında bromatm tamamen bromite dönüşmediği ve ekmekte kalıntı bulunabileceği tartışmalarının sonucu olarak ABD’de FDA ekmek yapımında kullanılabilecek bromat miktarını 1991 yılında 75 ppm’ e düşürmüş olup, günümüzde de bu oranın 50 ppm’ e indirilmesi konusunda tartışmalar devam etmektedir. Bu gelişmelerin diğer bir sonucu olarak da, dünyanın birçok ülkesinde bromatın katkı maddesi olarak kullanımı yasaklanmıştır. Bu madde Avrupa ülkelerinin birçoğu, Kuzey Amerika ve Avustralya’da kabul edilmemesine rağmen İngiltere ve Hollanda da un olgunlaştırıcı ajan ve ekmek geliştirici preparatlarda bileşen olarak kullanılmaktadır. EC direktiflerinde ve ülkemizde yürürlükte olan Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği (TGKY, 1997)'ne göre askorbik asit dışında, diğer un işleme ajanlarının kullanımlarına izin verilmemektedir.